Linux 开发工具（vim、gcc/g++、make/Makefile）+【小程序：进度条】-- 详解

-杀意感知-2024-09-21 15:44

目录

一、Linux软件包管理器 - yum（ubuntu用apt代替yum）

本人是乌班图，因此借用他人图

1、Linux下安装软件的方式

在Linux下安装软件的方法大概有以下三种：

1）下载到程序的源代码，自行进行编译，得到可执行程序。

2）获取rpm安装包，通过rpm命令进行安装。（未解决软件的依赖关系）

3）通过yum进行安装软件。（常用）

2、认识 yum

yum是一个在Fedora、RedHat以及CentOS中的前端软件包管理器，能够从指定的服务器自动下载RPM包并且安装，可以自动处理依赖性关系，并且一次安装所有依赖的软件包，无须繁琐地一次次下载、安装。

注意：一个服务器同一时刻只允许一个yum进行安装，不能在同一时刻同时安装多个软件。

因为yum是从服务器上下载RPM包，所以在下载时必须联网，可以通过ping指令判断当前云服务器是否联网。

3、查找软件包

cpp 复制代码 
[cl@VM-0-15-centos lesson5]$ yum list

使用yum list指令，可以罗列出可供下载的全部软件。

说明一下：

1）软件包名称：主版本号.次版本号.源程序发行号-软件包的发行号.主机平台.cpu架构。

2）"x86_64"后缀表示64位系统的安装包，"i686"后缀表示32位系统安装包，选择包时要和系统匹配。

3）"el7"表示操作系统发行版的版本，"el7"表示的是"centos7/redhat7"，"el6"表示"centos6/redhat6"。

4）最后一列表示的是"软件源"的名称，类似于"小米应用商店"，"华为应用商店"这样的概念。

这里我们以查找lrzsz为例。

lrzsz可以将Windows当中的文件上传到Linux当中，也可以将Linux当中的文件下载到Windows当中，实现云服务器和本地机器之间进行信息互传。

cpp 复制代码 
[cl@VM-0-15-centos lesson5]$ yum list | grep lrzsz

由于包的数量非常多，所以我们可以使用grep指令筛选出我们所关注的包，这里我们以lrzsz为例。

此时就只会显示与lrzsz相关的软件包。

4、安装软件

指令： sudo yum install 软件名

cpp 复制代码 
[cl@VM-0-15-centos yum.repos.d]$ sudo yum install lrzsz

yum会自动找到都有哪些软件包需要下载，这时候敲"y"确认安装，当出现"complete"字样时，说明安装完成。

注意事项：

1）安装软件时由于需要向系统目录中写入内容，一般需要sudo或者切换到root账户下才能完成。

2）yum安装软件只能一个装完了再装另一个，正在使用yum安装一个软件的过程中，如果再尝试用yum安装另外一个软件，yum会报错。

5、如何实现本地机器和云服务器之间的文件互传

既然已经安装了lrzsz，这里就顺便说一下lrzsz如何使用。

指令： rz -E

通过该指令可选择需要从本地机器上传到云服务器的文件。

指令： sz 文件名

该指令可将云服务器上的文件下载到本地机器的指定文件夹。

卸载软件

指令： sudo yum remove 软件名

cpp 复制代码 
[cl@VM-0-15-centos yum.repos.d]$ sudo yum remove lrzsz

yum会自动卸载该软件，这时候敲"y"确认卸载，当出现"complete"字样时，说明卸载完成。

二、Linux编辑器 - vim

为什么选择使用 vim 呢？

因为 vim 是所有 Linux 环境下自带的。

1、vim 的基本概念

vim在我们做开发的时候，主要解决我们编写代码的问题，本质上就是一个多模式的文本编辑器。

我们这里主要介绍vim最常用的三种模式：命令模式、插入模式、底行模式。

  • 命令模式（Normal mode）。
    在命令模式下，我们可以控制屏幕光标的移动，字符、字或行的删除，复制粘贴，剪贴等操作。
  • 插入模式（Insert mode）。
    只有在插入模式下才能进行文字输入，该模式是我们使用最频繁的编辑模式。
  • 底行模式（Command mode）。
    在底行模式下，我们可以将文件保存或退出，也可以进行查找字符串等操作。在底行模式下我们还可以直接输入vim help-modes查看当前vim的所有模式。

2、vim 下各模式的切换

指令： vim 文件名（记得先创建文件）

cpp 复制代码 
root@VM-4-17-ubuntu:~/112/lesson5# vim code.c

进入vim后默认为 命令模式（普通模式），要输入文字需切换到插入模式。

模式切换指令：
【命令模式】切换至【插入模式】

1）输入「i」：在当前光标处进入插入模式。

2）输入「a」：在当前光标的后一位置进入插入模式。

3）输入「o」：在当前光标处新起一行进入插入模式。

【命令模式】切换至【底行模式】

1）输入「Shift+;」即可，实际上就是输入「:」。

【插入模式】或【底行模式】切换至【命令模式】

1）插入模式或是底行模式切换至命令模式都是直接按一下「Esc」键即可。

3、vim 命令模式各命令汇总

【移动光标】

vim 可以直接用键盘上的方向键来控制光标上下左右移动，但正规的 vim 是用小写英文字母 h、j、k、l 来分别控制光标向左、下、

1）按「k」：光标上移。

2）按「j」：光标下移。

3）按「h」：光标左移。

4）按「l」：光标右移。

5）按「shift+4 / $」：移动到光标所在行的行尾。

6）按「shift+6 / ^」：移动到光标所在行的行首。

7）按「g+g」：移动到文本开始。

8）按「Shift+g / G」：移动到文本末尾。

9）按「n+Shift+g / G」：移动到第n行行首。

10）按「n+l」：光标移到该行的第 n 个位置，如：5l、56l。

11）按「n+Enter / n+j」：当前光标向下移动n行。

12）按「n+k」：当前光标向下移动n行。

13）按「w」：光标跳到下个字的开头（以单词为单位）。

14）按「e」：光标跳到下个字的字尾（以单词为单位）。

15）按「b」：光标回到上个字的开头（以单词为单位）。

【删除】

1）按「x」：删除光标所在位置的字符。

2）按「n+x」：删除光标所在位置开始往后的n个字符。

3）按「shift+x / X」：删除光标所在位置的前一个字符。

4）按「n+X」：删除光标所在位置的前n个字符。

5）按「d+d」：删除光标所在行。

6）按「n+d+d」：删除光标所在行开始往下的n行。
【复制粘贴】

1）按「y+y」：复制光标所在行到缓冲区。

2）按「n+y+y」：复制光标所在行开始往下的n行到缓冲区。

3）按「y+w」：将光标所在位置开始到字尾的字符复制到缓冲区。

4）按「n+y+w」：将光标所在位置开始往后的n个字复制到缓冲区。

5）按「p」：将已复制的内容在光标的下一行粘贴上。

6）按「n+p」：将已复制的内容在光标的下一行粘贴n次。

7）按「y+y+p」：复制粘贴。

8）按「d+d+p」：复制粘贴。
【剪切】

1）按「d+d」：剪切光标所在行。

2）按「n+d+d」：剪切光标所在行开始往下的n行。

3）按「p」：将已剪切的内容在光标的下一行粘贴上。

4）按「n+p」：将已剪切的内容在光标的下一行粘贴n次。
【撤销】

1）按「u」：如果您误执行一个命令，可以马上按下 u，回到上一个操作。按多次 "u" 可以执行多次恢复。

2）按「Ctrl+r」：撤销 u 操作，也就是撤销的恢复（反撤销）。
【大小写切换】

1）按「~」：完成光标所在位置字符的大小写切换，往后遇到的所有小写字母将被转成大写，所有大写字母将被转成小写。

2）按「n~」：完成光标所在位置开始往后的n个字符的大小写切换。
【替换】

1）按「r」：替换光标所在位置的字符。

2）按「R」：替换光标所到位置的字符，直到按下「Esc」键为止（整体文本替换）。
【更改】

1）按「c+w」：将光标所在位置开始到字尾的字符删除，并进入插入模式。

2）按「c+n+w」：将光标所在位置开始往后的n个字删除，并进入插入模式。
【翻页】

1）按「Ctrl+b」：上翻一页。

2）按「Ctrl+f」：下翻一页。

3）按「Ctrl+u」：上翻半页。

4）按「Ctrl+d」：下翻半页。

4、vim 底行模式各命令汇总

在使用底行模式之前，记住先按「Esc」键确定你已经处于命令模式，再按「:」即可进入底行模式。

【行号设置】

1）「set nu」：显示行号。

2）「set nonu」：取消行号。
【跳到文件中的某一行】

1）「n」：n表示一个数字，在冒号后输入一个数字，再按回车键就会跳到该行了，如输入数字 15 后再回车，就会跳到文章的第 15 行。
【查找字符】

1）「/关键字」：先按 / 键，再输入您想寻找的字符，如果第一次找的关键字不是您想要的，可以一直按 n 会往后寻找到您要的关键字为止。（常用）

2）「?关键字」：先按 ? 键，再输入您想寻找的字符，如果第一次找的关键字不是您想要的，可以一直按 n 会往前寻找到您要的关键字为止。
【批量化替换字符】

1）「%s/printf/cout/g」：把文中所有 printf 替换成 cout（g --global 表示全局的意思）。
【查看函数手册】

1）「!man」： 选项 函数名（按 q 退出手册）。
【保存退出】

1）「w」：保存文件。

2）「q」：退出vim，如果无法离开vim，可在「q」后面跟一个「!」表示强制退出。

3）「w+q」：保存退出。
【分屏指令】

1）「vs 文件名」：实现多文件的编辑。

2）「Ctrl+w+w」：光标在多屏幕下进行切换。
【执行指令】

1）「!+指令」：在不退出vim的情况下，可以在指令前面加上「!」就可以执行Linux的指令，例如查看目录、编译当前代码等。

5、vim 中批量添加和删除注释

方法一：块选择模式

1）批量添加注释：

  1. 进入 vim 编辑器，按 「ctrl+v 」进入块选择模式（visual block），然后按「j / k」上下移动光标或者「Shift+g / G」移动到末尾等操作选择要添加注释的行。
  2. 再按 「shift+i / I 」（大写字母），进入 Insert 插入模式，输入你要插入的注释符（比如 //）。
  3. 最后按 ESC 键，你所选择的行就被注释上了。

2）批量删除注释：

  1. 同样按 ctrl+v 进入块选择模式，选中要删除的行首的注释符号，注意 // 要选中两个。
    选好之后按 d 键即可删除注释，ESC 保存退出。

方法二：替换命令

在底行模式下，可以采用替换命令进行注释：

1）添加注释：

  1. 「起始行号, 结束行号 s/^/注释符/g」：（表示在 xx 到 xx 行加入注释符，^ 表示行首的意思），然后按下回车键，注释成功。

2）删除注释：

  1. 「起始行号, 结束行号 s/^注释符//g」：（表示取消 xx 到 xx 行行首的注释符），然后按下回车键，取消注释成功。

比如：

注：如果注释符是 / 则按键里的/用#代替

6、简单 vim 配置

  • 在目录/etc/下面，有个名为vimrc的文件，这是系统中公共的配置文件，对所有用户都有效。
  • 在每个用户的主目录/home/xxx下，都可以自己建立私有的配置文件，命名为".vimrc"，这是该用户私有的配置文件，仅对该用户有效。例如，root 用户的 /root 目录下，通常已经存在一个 .vimrc 文件，如果不存在，就创建一下。

例如，普通用户在自己的主目录下建立了".vimrc"文件后，在文件当中输入set nu指令并保存，下一次打开vim的时候就会自动显示行号。

vim的配置比较复杂，某些vim配置还需要使用插件，建议不要自己一个个去配置。比较简单的方法是直接执行以下指令（想在哪个用户下让vim配置生效，就在哪个用户下执行该指令，不推荐直接在root下执行）：

curl -sLf https://gitee.com/HGtz2222/VimForCpp/raw/master/install.sh -o ./install.sh && bash ./install.sh

然后按照提示输入root密码：

如上图，此指令只适用centos 7，因此借图一用

配置完成后，像什么自动补全、行号显示以及自动缩进什么的就都有了。

三、Linux编译器 - gcc/g++

1、gcc/g++ 命令 & 程序编译

C/C++ 程序要运行，一般要经历以下步骤：

预处理（进行宏替换）--> 编译（生成汇编）--> 汇编（生成机器可识别代码）--> 链接（生成可执行文件或库文件）


Linux 下通过 gcc 命令完成 C 程序编译的过程，通过 g++ 命令完成 C++ 程序编译的过程：

（1）gcc/g++语法

语法： gcc 命令格式：gcc 选项 要编译的文件 选项 目标文件（g++ 与之类似）
常用选项：

1）-E 只进行预处理，这个不生成文件，你需要把他重定向到一个输出文件里面（否则将把预处理后的结果打印到屏幕上）。

2）-S 编译到汇编语言，不进行汇编和链接，即只进行预处理和编译。

3）-c 编译到目标代码

4）-o 将处理结果输出到指定文件，该选项后需紧跟输出文件名。

5）-static 此选项对生成的文件采用静态链接。

6）-g 生成调试信息（若不携带该选项则默认生成release版本）。

7）-shared 此选项将尽量使用动态库，生成文件较小。

8）-w 不生成任何警告信息。

9）Wall 生成所有警告信息。

10）-O0/-O1/-O2/-O3 编译器优化选项的四个级别，-O0表示没有优化，-O1为缺省值，-O3优化级别最高。

（2）预处理（进行宏替换）

预处理阶段会做的事：头文件展开、宏替换、条件编译、去掉注释等等。

预处理指令是以 # 号开头的代码行。

命令格式：gcc --E hello.c --o hello.i

  • 选项 -E，该选项的作用是让 gcc 在预处理结束后停止编译过程。
  • 选项 -o，是指目标文件，.i 文件为已经过预处理的 C 原始程序。

（3）编译（生成汇编）

编译阶段会做的事：语法检查（代码的规范性、是否有语法错误等），函数实例化，生成 .s 汇编文件。

命令格式：gcc --S hello.i --o hello.s

用户可以使用 -S 选项来进行查看，该选项只进行编译而不进行汇编，生成汇编代码。

（4）汇编（生成机器可识别代码）

汇编阶段会做的事：把编译阶段生成的 .s 汇编文件转成 .o 目标文件（二进制机器码）。

命令格式：gcc --c hello.s --o hello.o

用户可使用选项 -c 即可看到汇编代码已转化为 .o 的二进制目标代码。

（5）链接（生成可执行文件或库文件）

在成功编译之后，就进入了链接阶段。

命令格式：gcc hello.o --o hello

2、函数库

在 C 程序中，并没有定义 printf 的函数实现，且在预编译中包含的 stdio.h 中也只有该函数的声明，而没有定义函数的实现，那么是在哪里实现 printf 函数的呢？

系统把这些函数实现都被做到名为 libc.so.6 的库文件中去了，在没有特别指定时，gcc 会到系统默认的搜索路径 /usr/lib 下进行查找，也就是链接到 libc.so.6 库函数中去，这样就能实现函数 printf 了，而这也就是链接的作用。

函数库一般分为静态库和动态库两种。

静态库（.a）：指编译链接时，把库文件的代码全部加入到可执行文件中，因此生成的文件比较大，但在运行时也就不再需要库文件了。

动态库（.so）： 与之相反，在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中，而是在程序执行时由运行时链接文件加载库，这样可以节省系统的开销。

  • 前面所述的 libc.so.6 就是动态库。gcc 在编译时默认使用动态库。完成了链接之后，gcc 就可以生成可执行文件：gcc hello.o --o hello
  • gcc 默认生成的二进制程序，是动态链接的，这点可以通过 file 命令验证。

3、动态链接和静态链接

生成可执行程序的方式有两种：

（1）动态链接：链接动态库

  • 优点：不需要把相关库中的代码拷贝到可执行程序中，编译效率高，程序运行起来后，需要用到哪个库，再把哪个库加载到内存中，边运行边加载。
  • 缺点：万一有库丢失了，将直接导致程序无法正常运行。

（2）静态链接：链接静态库

  • 优点：不依赖于任何的动态库，自己就可以独立运行。
  • 缺点：占磁盘空间，占内存，把相关库中的代码完完全全拷贝到了可执行程序中。

Linux 下生成的可执行程序，默认是动态链接的，如何查看呢？

  • 使用 ldd filename 命令可以查看可执行文件的库依赖关系。
  • 使用 file filename 命令可以查看可执行文件的信息和类型。

想要生成的可执行程序是静态链接的，该如何做呢？

cpp 复制代码 
gcc -o t_static t.s -static

四、项目自动化构建工具 - make/Makefile

1、基本概念

（1）背景

  • 对于一个多文件的项目，在 VS 集成开发环境中，可以自动帮我们维护好多文件，我们只需要一键就可以完成对所有文件的编译，生成可执行程序。
  • 而在 Linux，项目的所有文件，都需要我们自己来维护，成本太高，所以要用到 make 和 Makefile 帮我们自动化维护。

（2）概念

  • 会不会写 Makefile，从一个侧面说明了一个人是否具备完成大型工程的能力。
  • 一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，Makefile 定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作。
  • Makefile 带来的好处 ------ "自动化编译"，一旦写好，只需要一个 make 命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。
  • make 是一个命令工具，是一个解释 Makefile 中指令的命令工具，一般来说，大多数的 IDE 都有这个命令，比如：Delphi 的 make，Visual C++ 的 nmake，Linux 下 GNU 的 make。可见，Makefile 都成为了一种在工程方面的编译方法。
  • make 是一条命令，Makefile 是一个文件（文件中保存的是目标文件和原始文件间的依赖关系和依赖方法），两个搭配使用，完成项目自动化构建。

2、基本使用

现在编写了一个 test.c 文件，需要编译文件生成可执行程序：

（1）方式一：直接使用 gcc 命令

cpp 复制代码 
 gcc test.c -o test

（2）方式二：可以用 make 命令：

操作如下：

1. 先创建一个简单的C代码如下：

2. 建一个简单makefile文件，如下

3. 完成编译工作

可以看到，只需要一个make命令就能完成编译工作并形成可执行程序。。这就不需要每次编译源文件的时候都输入gcc xxx.c -o xxx这样一长串指令，效率提高了很多！

4. 完成清理工作

make会根据makefile的内容，完成编译/清理操作。

编译工作仅仅用make一条命令，而清理仅用make clean，是如何实现的？

3、原理

（1）图解代码

  • 依赖文件列表
  1. 可以同时存在多个源文件，以空格为分隔符，如：test.c test1.c ...
  2. 还可以为空，比如下面的清理操作，clean：，这是一种特殊的依赖关系！
  • 依赖关系

目标文件的形成依赖于后面文件列表，这就构成了依赖关系。如上述的 proc:proc.c

，clean： 。(特殊)

  • 依赖方法

目标文件形成的所依赖的方法，也就是光有依赖关系还不够，还得需要对应的方法才能实现。。如上述的gcc以及rm操作就是依赖方法。

此时上述的过程可以这样理解，使用make命令时，会在当前目录下寻找makefile文件，读取里面的内容，并根据依赖关系去找到对应的依赖方法并执行生成对应的目标文件！

（2）make 工作规则

① makefile文件，会被make从上到下开始扫描，默认执行第一对依赖关系和依赖方法，其他的不管，形成的是第一个目标文件！，如下这种情况

（i）依赖文件存在

演示如下：

当前目录下的文件：

makefile文件内容：

make一下看结果：

会发现此时执行顺序是从下往上的，不是说仅仅使用make命令时，从上往下读，只会执行第一对依赖关系吗？

是的没错，还是从上往下读，执行第一对依赖关系，但是因为第一对依赖关系中的依赖文件proc.o并不存在于当前目录，那么此时make会在当前文件中找目标文件为proc.o的依赖关系，发现依赖文件proc.s也并不存在，以此类推，最后推导发现依赖文件procc存在，就执行对应的依赖方法，在从下往上。如果推导至最后发现还是没有文件，那么此时的make就会直接退出，并报错！！

②make makefile 在执行gcc命令时候，如果发生了语法错误，就会停止推导过程，如下述两种情况：

（ii）依赖文件不存在

注意：这种情况下的不存在不是文件为空，而是没有创建此文件

演示如下：

当前目录下的文件：

makefile中的内容：

code.c文件并不在该目录下，来看结果：

可见，当依赖文件不存在时，make就不工作了。

（iii）依赖文件列表为空(特殊)

演示如下：

将上述的clean操作放在proc.c前面

make的结果:

从上往下读取，但是碰到依赖文件为空时，会直接执行对应的依赖方法，不会再向下推导了。也就是make将这种情况也视为依赖文件存在的情况。。

那么此时如果要执行生成其他的目标文件，那就需要带上对应目标文件的名称！

所以，我们一般习惯上把形成可执行程序的目标文件放在第一位，文件的清理工作放在其他的位置，这也是开头演示时为什么使用make clean命令的原因！因为文件的清理工作放在其他的位置，不能直接make

小总结： make会自动根据文件的依赖性，进行自动推导，帮助我们执行所有相关的依赖方法！！

（3） .PHONY关键字

.PHONY：xxx（目标文件）

作用：让xxx（目标文件）对应的依赖方法，总是要被执行的！！！！

（i）无 .PHONY关键字时：

可以看到，只能make一下，当你连续make多次，是无法实现的！ 因为makefile对最新生成的可执行程序，默认不会在重新生成，这样可以提高编译的效率！！除非你更新可执行程序所依赖的源文件时，即更新proc.c的内容才可以重新make！

但是可以加上.PHONY关键字就能打破这种限制！

（ii）加上.PHONY关键字

加上.PHONY关键字就能打破这种限制

但是实际上对于生成可执行程序的，一般不用这个关键字去修饰，这样编译效率不高（对于一个大工程而言），默认情况都是用于修饰clean这样的项目清理文件。。让清理工作总是被执行！

问题：加上.PHONY关键字是怎么打破这种限制，让文件不需要更新也可以继续make？

我们需要先了解，对于源文件和可执行程序，都是文件，文件=内容+属性（文件的时间+文件的大小...）

首先，用 stat + 文件 命令，查到文件对应的时间问题。

其中Access即当cat 文件的时候就会刷新，但是如果是每次访问一次就刷新的话，系统就一直需要io交互，因此改变了测率，积累一定次数刷新

用 chmod 修改文件的属性

可以发现属性时间改变了

然后 vim proc.c 修改文件的内容

我们发现Modify和Change的时间一起改变了，这是因为当对内容做修改时候，可能会引发属性的联动，内容变了，文件的大小可能会变，因此属性也就被修改了。

解释完上述内容，我们来看主线任务，proc.c时间在proc前，可以make

此时已经make过后，如果继续make，则无法编译。

因此当源文件时间比可执行文件时间新时候，才可以继续编译。

对于上述proc is up to date情况，解决方法一：touch，更新proc.c这个源文件时间，使他在proc之后。

当proc.c时间被更新后，也就可以继续编译成proc了

解决方法二：便是我们主线任务的.PHONY
.PHONY的作用就是忽略掉时间对比，既然如此，proc.c与proc也没有谁先谁后之分，因此可以一直编译，即总是被编译

4、常用makefile写法

原理中的makefile写法依赖方法太多，我们正常的makefile是这样写的。

简化如下：

gcc -c 即默认形成同名的.o文件

对于上面的依赖方法的写法还是有点麻烦，还是要写gcc xxx.c -o xxx。（小文件还行）来看以下两种写法。

（1）内置符号法

% 是makefile语法中的通配符。
%.c ：当前目录下所有的.c文件，展开到依赖列表中。

类似于：

cpp 复制代码 
	proc1.c proc2.c proc3.c

$< ：右侧的依赖文件，一个一个的交给gcc -c选项，形成同名的.o文件

类似于：

cpp 复制代码 
	gcc -c proc1.c
	gcc -c proc2.c
	gcc -c proc3.c

$^ ：所有的依赖文件列表。

$@ ：目标文件

执行结果与原先写法相同

注意： 对于清理文件不能用内置符号。

（2）变量替换法

src后面可以跟多个文件。

这与宏替换类似，以后要是想改文件名，即在上面直接改就好。

使用make指令，默认一次只能生成一个可执行程序。如果如下这么做就可以一次执行多个。

all 依赖 bin1 和 bin2，要形成 all，就要形成 bin1 和 bin2，当 bin1 和 bin2 都形成后，all并没有依赖方法，因此makefile就到这结束了。

补充：

每次我们在make时，都会有gcc......这条指令显示出来，如果不想显示，可以这样改

在依赖方法前加上@符号即可。

5、作业解析

第一题：

第二题

五、小程序 ------ 进度条

gcc/g++，vim，make/makefile --- 综合点的案例 -- linux第一个偏系统的一个样例程序 进度条

1、回车、换行和回车换行

回车：用 \r 表示。回到当前行的最开始，如果此时写入数据，会依次往后覆盖掉当前行的数据。

换行：用\n表示，表示光标移动到下一行正下方。

回车换行：光标移动到下一行的最开始。

注意：

  • 键盘上的 Enter 键表示：回车并换行。

2、行缓冲区概念

（1）这段代码在 Linux 中运行，会产生什么结果呢？

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <unistd.h> //sleep() 
 
int main()
{
    printf("hello world!\n"); //有'\n'
    sleep(3);
    return 0;
}

运行结果：先打印出 hello world，然后休眠 5s，结束程序。

（2）这段代码在 Linux 中运行，会产生什么结果呢？

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <unistd.h> //sleep()                                                     
int main()
{
    printf("hello world"); //没有'\n'
	sleep(5);
    return 0;
}

运行结果：先休眠了 5s，当 5s 结束后，才打印出 hello world，结束程序。

当 sleep(5); 执行的时候，printf("hello world"); 已经执行完了，但却没有先打印字符串，这是为什么呢？

printf("hello world");已经执行完了，但并不代表字符串就得显示出来。

那在执行 sleep(5); 期间，字符串在哪里呢？

缓冲区（本质就是一段内存空间，可以暂存临时数据，在合适的时候刷新出去）。

3、补充 ： 刷新

刷新是什么？

把数据真正的写入磁盘、文件、显示器、网络等设备或文件中。

刷新策略：

  1. 直接刷新，不缓冲。
  2. 缓冲区写满，再刷新（称为全缓冲）。
  3. 碰到 '\n' 就刷新，称为行刷新。（注：行刷新一般对应的设备是显示器）
  4. 强制刷新。

任何一个 C 程序，启动的时候，都会默认打开三个流（文件）：

  • 标准输入 stdin、标准输出 stdout、错误 stderr（类型是 FILE* 文件指针类型）
  • 如果想要让数据在显示器上显示出来，需要向输出流 stdout 中写入数据。

回到前面的问题，为什么在执行 sleep 的时候，没有显示字符串呢？

因为我们想要把字符串显示到显示器上，显示器默认是行刷新，遇到 '\n' 才刷新，而我们前面写的代码中，并没有 '\n'，所以 printf 执行完了没有刷新。

为了在 printf 执行完的时候，让字符串立马显示出来，需要进行强制刷新，把字符串尽快的写入显示器中。

强制刷新需要用到一个函数：

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>
int fflush(FILE *stream); //把当前缓冲区的数据写入到流中

因为是让字符串在显示器上显示，所以我们需要传文件指针 File* stdout，代码如下：

cpp 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<unistd.h> //sleep()                                                     
int main()
{
	printf("hello world"); //没有'\n'，字符串写入到了缓冲区中，但不会被立即刷新出来
    fflush(stdout);        //强制刷新，把当前缓冲区中的数据写入到输出流文件中
	sleep(5);
    return 0;
}

运行结果：先打印出 hello world，然后休眠 5s，结束程序。

4、小程序 ------ 倒计时

普通版：换行打印

每隔一秒换行打印

升级版：在一行中打印内容

运行结果：（借用一下）

代码中加一个printf("\r\n"); 就会重启一行表示结束运行。

问题1：

上述代码存在在一个错误，当你想从10开始打印时候，打印结果会是10,90,80...

因为显示器没有类型的概念，显示器只认识一个一个的字符，printf要把整数1234，转化成"1"，"2"，"3"，"4"。

因此我们打印10的时候会打印成"1"+"0"，然后\r回到最开始后，只会覆盖一个数字，"0"不会被覆盖。

改成左对齐就好。

5、进度条代码

简易版：

演示如下：

接下来引入usleep，可以用man usleep 来使睡眠周期以微秒为单位增加

再加上一些美化：

演示如下：

再优化一下：

演示如下：

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